LIV. I, Cil AP. I, OXYGENE

zomètre R se compose d’un cylindre en zinc ou en tôle de fer, surmonté d’une calotte sphérique portant un robinet à sa partie supérieure. Ce robinet supporte un ajutage à deux branches, l’une reliée sur la figure à l’appareil à oxygène, l’autre permettant de conduire l’oxygène du gazomètre où on le voudra.

Pour se servir de ce gazomètre, il faut d’abord le remplir d’eau. Cette eau vient du réservoir C, elle arrive dans le gazomètre par un tube vertical qui plonge jusqu’au fond du gazomètre. L’air qui y est contenu s’échappe par le robinet supérieur. Latéralement le réservoir porte deux tubulures, l’une en haut, l’autre en bas sur la même génératrice du cylindre; elles sont réunies par un tube vertical en verre servant à indiquer le niveau de l’eau dans le gazomètre. Quand il est rempli d’eau, on le met en communication avec l’appareil producteur de gaz (comme le représente la figure), l’on ferme la communication avec le réservoir C et l’on ouvre le robinet inférieur pour faire couler l’eau que l’arrivée du gaz viendra déplacer. Le gazomètre étant rempli, on en fera circuler le gaz, comme nous avons dit, pour l’air qui le remplissait. L est un flacon laveur destiné à refroidir le gaz et à juger de son dégagement; ce flacon est relié à une éprouvette D, contenant du mercure servant à déterminer la pression maximum que doit supporter le gaz qui se produit dans la cornue 0. Quant à la pression du gaz dans le gazomètre, quand on le vide ou quand on le remplit, on la mesure en réunissant la tubulure disponible du robinet supérieur à un manomètre à air libre et à colonne de mercure.

78. Un autre gazomètre, plus petit et plus portatif que le précédent, est fréquemment employé dans les laboratoires.

Il se compose de deux cylindres superposés : le premier C, ouvert, sert de cuvette; l’inférieur R, fermé de tous côtés, constitue le réservoir à gaz. Ils sont mis en communication par deux tubes, munis de robinets, partant tous deux du fond de la cuvette; le plus court t aboutit à la partie supérieure du cylindre fermé; l’autre T plonge jusqu’à la partie inférieure. Latéralement, le réservoir porte deux tubulures d et d ', reliées entre elles par un tube en verre servant à voir le niveau de l’eau dans l’appareil. Il porte en outre, à sa partie supérieure, un ajutage muni d’un robinet, et à sa partie inférieure, une tubulure recourbée, qu’on peut fermer avec un bouchon à vis Y (fig. \A).

Pour se servir de ce gazomètre, on commence par le remplir d’eau. Pour cela, on en verse dans la cuvette et l’on ouvre les robinets des tubes t et T; l’eau pénètre dans le réservoir par le plus grand tube,

CHIMIE INORGANIQUE

l’air contenu dans l’appareil s’échappe par le plus petit. Quand le gazomètre est plein d’eau, on ferme les robinets et l’on ouvre le bouchon à vis V. L’eau du gazomètre ne peut s’écouler, car elle est maintenue dans le réservoir par la pression de 1 atmosphère s’exerçant sur la surface de l’eau dans la tubulure. Mais, si l’on introduit dans cette tubulure le tube abducteur du gaz, de manière que son extrémité pénètre dans le cylindre, le gaz, en se dégageant, se rendra à la partie supérieure, et l’eau s’écoulera par la tubulure dans un baquet sur lequel on dispose le gazomètre. On ferme le bouchon quand l’appareil est rempli de gaz.

Si l’on veut maintenant en remplir une éprouvette, on met de l’eau dans la cuvette, et l’on place l’éprouvette, remplie d’eau, au-dessus de l’ouverture du petit tube t , on ouvre ensuite les robinets des deux tubes ; l’eau tombe par le plus grand et déplace du gaz qui va remplir l’éprouvette. Pour obtenir un dégagement continu, on ouvre les robinets du tube T et de P ajutage latéral ; l’eau de la cuvette entre par le tube, et le gaz s’échappe par l’ajutage.

79. Autres modes de préparation de l’oxygène. — Il existe d’autres modes de préparation de l’oxygène, moins usités que les précédents, mais dont il est cependant utile de connaître la théorie.

Lorsqu’on chauffe du bioxyde de manganèse avec de l’acide sulfurique concentré, cet acide, par suite de sa tendance à se combiner avec les bases, détermine la transformation du bioxyde en protoxyde ; il se produit du. sulfate de protoxyde de manganèse, et le bioxyde perd la moitié de son oxygène :

2Mn02 + S206,1I202 = 2Mn0,S206 + II202 + 20.

La même réaction se produirait, pour la même raison, avec beaucoup d’autres suroxydes (bioxyde de baryum, de plomb, etc.) et avec les acides métalliques, libres ou combinés aux bases ; dans ce dernier, cas, l’acide sulfurique s’emparerait d’abord de la base et transforme-

LLV, I, CIIAP. I, OXYGÈNE.

rait l’acide en oxyde salifiable en dégageant une portion de l’oxygène ; c’est ce qui se produit, par exemple, avec le bichromate de potasse et l’acide sulfurique, comme le montre la formule suivante :

2(KO,2CrOs) + 4(S20G,II202) = 2K0,S20G + 2(Cr205,3S20G) + O6 + 4H202.

On emploie peu l’acide sulfurique et le bioxyde de manganèse, parce que l’opération est difficile à conduire ; l’acide sulfurique n’attaquant le manganèse qu’à la température de son ébullition, et encore d’une façon incomplète. Le vase est souvent brisé.

Mais on peut facilement utiliser le bichromate II suffit de chauffer légèrement le mélange dans un ballon de verre pour obtenir un dégagement régulier : le résidu de l’opération est de l’alun de chrome sous la modification verte.

On peut encore obtenir de l’oxygène en chauffant légèrement une dissolution de chlorure de chaux (hypochlorite de chaux), à laquelle on ajoute quelques gouttes d’une solution de chlorure de cobalt : sous l’influence du sesquioxyde de cobalt qui se forme dans cette circonstance, l’hypochlorite de chaux se décompose en chlorure de calcium et oxygène. L’oxyde de cobalt, à froid, se comporte donc vis-à-vis de l’hypochlorite, d’une manière analogue à celle de l’oxyde de fer vis-àvis du chlorate de potasse :

CaO.GIO = CaCl + 20.

Aucun des procédés précédemment indiqués ne fournit de l’oxygène absolument pur. Pour l’obtenir à cet état il faut décomposer par la chaleur l’oxyde de mercure préparé en décomposant le chlorure de mercure (sublimé corrosif) par la potasse. Celui que l’on obtient en calcinant l’azotate ou en le décomposant par la potasse retient des azotates dont la décomposition par la chaleur donnerait des produits azotés gazeux qui se mélangeraient à l’oxygène.

La décomposition s’effectuera dans une petite cornue en verre, ou dans un tube en verre vert : il suffira de chauffer avec une lampe à alcool :

HgO = Hg + 0.

80. Extraction de l’oxygène de l’air. — La température développée dans nos combustions peut singulièrement s’élever quand on emploie un air plus riche en oxygène que l’air ordinaire, ou surtout quand on

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se sert d’oxygène pur. Puisque c’est toujours Pair qui fournit à tous nos combustibles l’oxygène dont ils ont besoin pour brûler, pourquoi n’essayerions-nous pas d’isoler d’abord l’oxygène de l’atmosphère pour le faire agir ensuite seul, ou tempéré partiellement par son mélange avec une certaine proportion d’air ordinaire.

On ne connaît aucun corps capable d’absorber l’azote sans s’emparer en même temps de l’oxygène; on ne peut donc résoudre la question qu’en s’emparant de l’oxygène, à l’aide de corps qui n’ont aucune action sur l’azote et qui peuvent, dans certaines circonstances, abandonner facilement le gaz qu’ils ont absorbé. L’expérience de Lavoisier (100) sur la composition de l’air résout théoriquement le problème; mais la lenteur et la difficulté de l’absorption de l’oxygène par le mercure la rendent impraticable en grand. Nous indiquerons sommairement les divers procédés qui ont été proposés pour l’extraction de l’oxygène de l’air. Aucun d’eux n’a été jusqu’ici l’objet d’une application industrielle de quelque importance.

1° Expérience de M. Boussingault. — M. Boussingault substitue la baryte au mercure. Il fait passer un courant d’air sur de la baryte chauffée au rouge sombre dans un tube de porcelaine. La baryte le dépouille de son oxygène, en se transformant en bioxyde de baryum, et laisse dégager l’azote; quand elle est saturée d’oxygène, on élève la température du tube de porcelaine au rouge vif : le bioxyde de baryum se décompose en oxygène qui se dégage et en baryte qui servira à une nouvelle opération. 11 arrive toujours un moment où la baryte, perdant sa porosité à chaque opération, cesse de pouvoir servir à l’absorption de l’oxygène1. M. Boussingault a pu néanmoins employer dix-sept fois de suite la même matière. Le principal inconvénient de ce procédé tient surtout à sa lenteur ; il faut, en effet, pour saturer d’oxygène un petit volume de baryte, contenu naturellement dans un petit espace pour la facilité du chauffage, faire passer un volume d’air énorme avec une assez faible vitesse. On peut bien augmenter la rapidité du courant, mais alors l’air ne se dépouille plus que partiellement de son oxygène; il faut alors en faire passer une bien plus grande quantité.

2° Préparation de l'oxygène par l'acide sulfurique. — H. Sainte- Claire Deville et M. Debray ont préparé l’oxygène d’une manière continue par l’acide sulfurique du commerce. On transforme industriellement

1 L’addition d’une certaine quantité de chaux à la baryte, d’après M. Gondolo, lui donnerait une intusibilité plus grande et lui permettrait de conserver beaucoup plus longtemps la porosité nécessaire à une facile absorption de l’oxygène.